PVD涂层可以在工件表面形成一层均匀、致密的涂层,提高工件表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。结合力是评价涂层质量的重要指标之一,用于评估涂层与基材之间的粘结强度。下面将介绍PVD涂层结合力检验的方法。
通常,PVD涂层的结合力检验可以通过以下几种方法来进行:
1. 微剥离测试法:
微剥离测试是一种常见的结合力检验方法,通常使用专用工具将一小块直径较小的切割刀或硬化球拍打在涂层表面,然后观察涂层与基材之间是否有剥离现象。通过观察剥离点的形状、位置和数量,可以初步评估涂层与基材的结合强度。然而,这种方法只能对局部结合强度进行评估,存在一定的主观性和不确定性。
2. 刮痕测试法:
刮痕测试是一种常用的表面硬度测试方法,也可以用于评估涂层结合强度。该方法使用硬度较大的刮痕工具(如钢尖或硬质合金尖)在涂层表面来回刮削,然后观察涂层与基材之间是否有剥离或起伏现象。刮痕长度和宽度的变化可以提供结合强度的定性和定量指标。然而,刮痕测试只能评估涂层表面的结合强度,不能全面反映涂层与基材之间的结合情况。
3. 拉伸测试法:
拉伸测试是一种较为准确的结合力检验方法。该方法通常使用拉伸试验机对涂层与基材进行拉伸,通过测量载荷与位移之间的关系,可以得到结合强度的定量指标。拉伸测试要求样品的制备和夹持较为精细,因此操作难度较大。此外,涂层与基材之间的界面对结合强度有明显影响,若界面结合力较弱,则会导致断裂位置出现在界面处,从而无法准确评估涂层的结合强度。
4. 剩余应力测量:
剩余应力是涂层与基材相互作用产生的一种力,可以间接反映涂层的结合强度。在涂层制备过程中,由于工艺参数的不同,涂层与基材之间可能会产生不同的热膨胀系数。当涂层冷却后,由于热膨胀系数的差异,涂层中会产生剩余应力。通过测量涂层表面或表层下的应力分布,可以初步判断涂层的结合强度。剩余应力的测量通常使用非破坏性方法,如X射线衍射或X射线显微衍射仪等。
综上所述,PVD涂层结合力的检验可以通过微剥离测试、刮痕测试、拉伸测试和剩余应力测量等方法进行。这些方法各有优劣,需要根据具体情况选择合适的方法来评估涂层的结合强度。此外,涂层结合力的评估还应结合其他性能指标(如硬度、耐磨性、耐腐蚀性等)进行综合考虑,以全面评估涂层的质量和性能。